Modelagem cinética determinística da desinfecção de efluente anaeróbio utilizando peróxido de hidrogênio e ácido peracético no Sistema ReAqua, Embrapa Hortaliças (DF)

Abstract

O reúso agrícola de efluentes requer controle microbiológico rigoroso, demandando tecnologias que conciliem eficiência sanitária e segurança ambiental. Efluentes provenientes de sistemas anaeróbios, embora apresentem remoção significativa de matéria orgânica, mantêm concentrações relevantes de microrganismos indicadores, o que exige etapas complementares de desinfecção. Neste estudo, realizou-se a modelagem determinística da cinética de desinfecção utilizando peróxido de hidrogênio (H₂O₂) e ácido peracético (PAA), com base nos modelos clássicos de Chick–Watson, Hom e Collins–Selleck. A abordagem adotada é exclusivamente computacional, fundamentada em parâmetros cinéticos extraídos da literatura, não se configurando como validação experimental. As equações diferenciais foram resolvidas numericamente em ambiente MATLAB R2024b, considerando variações de temperatura (10–40 °C) e pH (4–9). A análise de sensibilidade permitiu avaliar a influência das variáveis operacionais sobre a eficiência de inativação microbiana. Os resultados indicaram reduções superiores a 2,5 log em condições ótimas (pH próximo de 5,0 e temperatura de 30 °C), evidenciando comportamento sinérgico entre H₂O₂ e PAA. A temperatura influenciou diretamente a constante cinética, conforme a equação de Arrhenius, enquanto o pH afetou a especiação química do PAA. O coeficiente de determinação (R²) foi utilizado como métrica de aderência entre os cenários simulados, sendo interpretado como indicador comparativo entre modelos. Conclui-se que a modelagem apresenta aplicabilidade para análise preditiva e suporte ao dimensionamento de sistemas descentralizados de desinfecção voltados ao reúso agrícola.